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맑은 하늘을 좀처럼 보기 힘든 요즘입니다. 대개 봄 가을에만 찾아오던 미세먼지가 이제는 계절을 가리지 않고 기승을 부립니다. 이번 겨울에는 ‘삼한사미’(3일은 춥고 4일은 미세먼지)라는 신조어가 등장할 정도였으니까요. 하지만 이렇다 할 뚜렷한 대책도 없는 듯해 더욱 답답한 상황인데요. 최근 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 인공지능(AI), 드론 등 첨단기술을 통해 미세먼지 피해를 줄일 수 있는 대안들이 제시되고 있습니다. 4차 산업혁명 시대를 살아가는 우리는 미세먼지에 어떻게 대처할 수 있을까요?
전국 곳곳 누비는 미세먼지 관측 드론
▲ 쓰리에스테크의 기상 및 미세먼지 관측 드론 ‘3ST-MOD’. 고도 2.5km까지 수직 상승해 대기 질 환경을 관측하며, 미세먼지 질량 및 수농도 측정 센서를 통해 미세먼지 농도를 실시간으로 확인할 수 있다. 수집된 데이터는 IoT 망을 이용해 웹 또는 앱으로 실시간 전송한다.
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▲ 보라스카이의 대기환경용 드론 ‘VORA-777’.초미세먼지, 풍향, 풍속을 관측 가능한 기능이 탑재되어 있어 초미세먼지를 정밀 관측하고 미세먼지 이동 방향을 확인할 수 있다.
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4차 산업혁명의 핵심기술 드론의 활약은 환경 분야로도 이어집니다. 지난해 킨텍스에서 열린 ‘2018 기상기후산업 박람회’에서는 쓰리에스테크, 보라스카이 등 드론 전문업체가 미세먼지를 관측할 수 있는 다양한 드론을 선보여 눈길을 끌기도 했는데요.
기존의 관측 방식으로는 초미세먼지의 원인과 이동 경로를 밝혀내는 게 쉽지 않지만, 드론을 활용할 경우 광범위한 지역을 빠르게 움직이며 측정할 수 있어 미세먼지의 경로를 분석하는 데 용이합니다. 사물인터넷(IoT) 기술이 접목되면 실시간 대기환경 확인도 가능하죠.
우리나라도 올해부터 본격적으로 드론을 이용한 미세먼지 감지시스템을 운영할 예정입니다. 드론에는 질소산화물과 암모니아, 미세먼지(PM), 휘발성유기화합물(VOCs) 등 30여 항목 분석이 가능한 감지기와 카메라가 부착됩니다. 감시시스템은 오염지역 이동분석(이동측정자량)→대기배출원 추적(드론 측정)→현장 단속(위반사항 적발)→오염도검사 및 행정처분 등의 순으로 진행되는데요. 드론은 오염 의심 업체의 외부 혹은 150m 상공에서 불법 소각행위 등을 촬영하고 대기 질 농도를 분석합니다.
블록체인이 미세먼지를 줄이는 방법
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블록에 데이터를 담아 체인 형태로 연결하여 수많은 컴퓨터에 동시에 이를 복제해 저장하는 분산형 데이터 저장 기술, 블록체인(Block-Chain). 누구나 열람할 수 있는 장부에 거래 내역이 투명하게 기록되어 데이터 위조를 막을 수 있죠. 이러한 블록체인 기술이 미세먼지 해결사로 떠오르고 있습니다. 블록체인 기반 보상체계를 활용해 이용자들의 자발적인 환경보호 활동을 이끌어낼 수 있기 때문인데요. 업계에 따르면 최근 블록체인을 이용한 환경보호 프로젝트가 속속 등장하고 있다고 합니다.
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글로벌 IT 기업 IBM은 중국의 대기오염을 해소하기 위해 중국 기업 에너지블록체인랩과 함께 탄소배출을 관리하는 플랫폼을 개발했습니다. 중국은 세계 최대 탄소배출 국가이자 대기오염이 가장 심한 나라로 알려져 있는데요. 미세먼지의 원인으로 지목되고 있는 공장들의 탄소배출을 블록체인 기술로 관리해, 궁극적으로 탄소배출을 줄일 수 있도록 지원합니다.
이 플랫폼은 블록체인 시스템 참여자들이 환경에 끼치는 영향을 추적하여 수치화합니다. 이렇게 수집된 데이터는 이용자들에게 투명하게 공유됩니다. 그리고 탄소배출이 많은 기업은 탄소배출권*을 구매할 수 있도록 지원합니다. 그뿐만 아니라 기업의 탄소배출 할당량을 자동으로 계산해주어 할당량을 준수할 수 있도록 돕습니다. 따라서 기업은 플랫폼을 통해 필요에 따라 탄소배출권을 사고팔 수 있고, 보다 더 효율적으로 탄소배출권을 관리할 수 있습니다.
*탄소배출권이란?
탄소배출권은 기업이 배출하는 이산화탄소나 여타 온실가스 양을 한정하기 위해 캡-앤-트레이드 프로그램(cap-and-trade)에 근거하여 정부가 발행한다. 1탄소배출권은 1톤의 이산화탄소에 해당한다. 온실가스를 할당량 이하로 사용한 기업은 할당 배출량을 초과할 것으로 예상되는 다른 기업에 이를 사적으로, 또는 거래소에서 판매할 수 있다.
야쿠르트 카트로 쌓는 미세먼지 빅데이터
집 밖을 나서기 전, 요즘 꼭 하는 일이 있죠. 바로 미세먼지 농도를 체크하는 것입니다. 미세먼지를 체크하는 게 일상이 된 만큼, 하나쯤 이용하고 있는 미세먼지 앱이 있으실 텐데요. 최근 국내 주요 통신사는 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등 자사의 기술력을 활용해 공기질을 개선하기 위한 애플리케이션을 선보였습니다.
▲SKT의 미세먼지 지도 앱 에브리에어. (출처: 에브리에어)
그 중 SK텔레콤이 지난해 한국야쿠르트·위닉스와 함께 내놓은 미세먼지 지도 앱 ‘에브리에어(everyair)’가 눈길을 끕니다. 이 서비스는 ‘야쿠르트 아줌마’가 전국 각지에서 몰고 다니는 전동 카트 ‘코코’ 500대에 장착한 공기 질 센서로 미세먼지를 측정합니다. 특히 센서가 어린이가 호흡하는 1m 높이에 탑재되어 있어, 어린 자녀를 둔 부모들에게 정확한 정보를 제공해 인기를 끌고 있습니다.
에브리에어는 야쿠르트 전동 카트뿐만 아니라, 전국의 SKT 대리점 1000여 곳에서 수집한 공기 질 데이터에 환경관리공단에서 받은 대기 정보까지 합해 실시간 미세먼지 지도를 그립니다. 한정된 데이터 수집처를 통해 정보를 제공받는 다른 앱에 비해 더욱 정확한 수치를 제공하여 신뢰성을 높인 것이죠. SK텔레콤과 한국야쿠르트, 위닉스 3사는 연말까지 미세먼지를 측정하는 야쿠르트 코코를 1500대로 늘리고 총 1만 5000대 센서를 확보할 계획이라고 합니다.
잠깐의 꽃샘추위가 끝나면 곧 완연한 봄이 찾아옵니다. 그럴수록 파란 하늘 따스한 햇볕 아래 즐기는 봄나들이가 간절해지는데요. 지금껏 우리 생활을 윤택하게 만들어주었던 IT기술이 미세먼지 문제를 해결하는 해결사 역할까지 할 수 있기를 기대해봅니다.
